核电厂运行安全常见问题及防控措施研究

文／元国铮、望锦 海南核电有限公司 海南昌江 572733

引言：

当今世界核能已经成为各国广泛应用的新能源之一，但是人们在开发和利用这一能源时仍然存在着潜在的威胁，比如部分国家在开发和利用核能时出现了核泄漏等问题，影响经济发展和人们的身心健康，还在一定程度上威胁着生态环境。对此，相关部门必须重视核电厂的安全运行问题，现阶段相关部门针对设备故障、系统失效等问题和存在的隐患应该及时清理、及时解决，避免核泄漏引发的一系列后果。因此在核电厂的运行和管理中，相关人员应明确核电厂运行中的安全问题，做好核电厂运行的风险防控的预案，针对普遍存在的问题提出具有针对性的解决措施，以保障核电厂的安全有序运行。

1.核电厂运行特点和安全运行的重要性分析

1.1 核电厂运行的特点

核电厂运行中主要以调节反应堆功率为主，而调节反应堆功率主要是观察电网的负荷，最终让核电厂出力和电网负荷达到一定平衡。核电厂在运行的过程中，主要是核燃料发生可控的核裂变反应，通过核裂变反应产生所需要的能量。其主要特点是宜作基本负荷运行、定期更换核燃料、停堆冷却以及严格的水质管理。核电厂中系统复杂，适合在额定功率或基本接近的情况下运转，这使得核电厂宜作为基本负荷电厂。其次，核电厂需要定期更换燃料，一般情况，核燃料需要一年换一次。在这时，相关人员应利用换料机会对相应的设备进行维修和维护，以提高核电厂运作的效率。再次，核电厂在运作冷却停堆后，会产生大量热，如不及时导出，会使核燃料得到损伤，不利于后续发电操作，在核电厂中一般设有冷却系统。核电站出现任何问题，首先应保证燃料堆芯冷却，因此，核电厂运行中一个突出特点是绝对保证停堆冷却，保证冷却系统良好运行。最后，还应做好水质管理。水质管理与燃料设备和部件与重要联系，水质管理是燃料设备良好运行的关键所在，如水质变差则会引起使燃料部件表面沉积出其它的腐蚀产物，在与光等发生反应时产生放射物质，腐蚀相应设备与管道，影响设备的检修，容易产生安全隐患。

1.2 核电厂安全运行的重要性分析

核电是我国重要的清洁低碳能源，也是战略性高技术产业，具有很多优点，如稳定可控、能源密度高、适合承担电力基荷等。我国是世界上少数拥有完整核电工业体系的国家之一，因为核电具有能耗低、效率高的优势，因此在我国电力领域处于重要的地位。核电虽然有这么多优点，但是一旦失去控制，造成的危害也是巨大的，因为核能发电主要是由核裂变产生的热能经过一系列设备的转化，最终转化为电能，但是操作不当，就可能导致严重的灾难。世界各地已经发生了许多起核泄漏事故，对生态环境和人类造成了严重的影响，比如“切尔诺贝利事件”以及“广岛核泄漏事件”等，因此保证核电厂的运行安全是非常重要，也是很有必要的。

1.2.1 核电厂的运行安全是社会发展的内在需求

随着世界科技水平的不断发展与进步，核能发电厂已经在世界许多地区实现了稳定使用，成为世界上不可或缺的能源之一。核电厂在实际运行时是否能够安全稳定提供能源，在很大程度上影响了核电事业的发展，对社会安全也有这重要的影响。从社会发展的角度来看，核电厂的运行安全是能够保障社会持续发展的重要内在需求，也是社会发展的必然选择和重要保障，因此唯有让核电能源在保证安全的情况下，不断的发展，才能缓解我国生态环境的压力，保证生态环境与社会经济获得和谐稳定的可持续发展。

1.2.2 核电厂的运行安全是科技发展的现实需求

核能是一种能耗低、效率高的集经济性和清洁性为一体的优质能源，世界各国常年都以提高核能的转化率为目的，研究并组建更多的核电厂，面对核电厂开始全面投产这一情况，核电安全问题也逐渐成为人们面对核电厂时最为关注的问题。核能具有很强的放射性，而这种放射性会对人的生命和财产安全造成严重的影响，这种影响长期性的，而且很难清除。正因如此，核电厂运行过程中一旦出现安全问题，不仅会导致核能继续为人们提供经济性和清洁性为一体的能源，更会对人类社会的发展造成严重的影响，甚至会导致人类社会发展停滞。所以，想要长期利用核能这一清洁性能源，就必须保证核能事业能够安全的长期持续性发展，因此保障核电厂的运行安全，保证核电厂运行的稳定性也就成为当前世界对核能进行科学研究的重要内容，核电厂的运行安全也就成为了世界科技高速发展下的一种现实需求。

2.核电厂运行过程中的安全常见问题及原因分析

核电厂实际运行中往往存在许多安全问题，其中最常见的有核电厂运行过程中的系统故障问题、设备故障问题、运行过程中工作人员操作和具体环节安全监管工作不完善以及缺乏设备保养管理制度等，严重影响了核电厂的稳定性。

2.1 核电厂运行过程中出现的系统故障问题

核电厂实际运行时出现的系统故障问题是核电厂运行过程中非常常见的安全问题，虽然常见，但是对核电厂的稳定运行却具有非常严重的影响。系统故障问题具体有几种情况，比如核电厂反应堆冷却剂系统失水问题，面对这一问题，核电厂工作人员如果没有及时处理，就很有可能会导致核电厂回路系统受到严重影响，造成核系统出现无法运行的情况，影响严重的甚至还有可能导致核泄漏事故的发生，严重影响人类的生命与财产安全；此外常见的系统故障问题还有蒸汽发生器的传热管破裂，面对这一问题，核电厂的工作人员如果没有及时处理，同样也会造成严重的后果。由此可见，核电厂系统故障问题对核电厂运行安全有着非常严重的影响，尤其是控制系统出现故障或执行系统出现故障就会造成整个核系统运行出现问题，导致核电厂无法达到正常产能，甚至可能引发非常严重的安全事故，不仅会对核电厂和周围群众造成严重的经济损失，还会对工作人员的人身安全造成严重威胁。

2.2 核电厂运行过程中出现的设备故障问题

核电厂在实际运行时会使用到多种类型的器械设备，这些器械设备正常运行，并且器械设备之间互相协调，才能够有效保障核电厂运行安全，保证核电厂运行的稳定性。核电厂在运行过程中使用到的各种器械设备会受到各种各样因素的影响，而且这些影响会导致器械设备发生故障，一旦某一器械设备发生故障，往往就会导致整个核电厂的运行安全都受到影响，常见的设备故障有发电机重要器件失灵、电压器损坏等，一旦处理不及时就会造成整个核电厂设备运行停滞，甚至可能造成严重的安全问题。

2.3 核电厂内部安全监管制度不完善

核电厂运行安全出现问题的原因除了上述的核电厂系统故障和设备故障之外，还存在着安全监管制度不完善，核电厂运行监管不到位的情况，这也就导致核电厂运行工作无法安全顺利的开展。当前我国大部分核电厂的内部监督管理部门依然存在着各种问题，比如监管部门对工作人员分工不明确、监管审核步骤过于复杂以及监管部门管理人员职责混乱等情况，不仅严重阻碍了监管部门对核电厂运行安全开展监督管理工作，而且还不利于核电厂安全隐患的排查与解决，甚至可能造成严重安全问题。

2.4 核电厂内部设备保养制度不健全

各种各样的器械设备是核电厂能够正常生产运行的重要保障，贯穿了核电厂运行环节的方方面面，但是这些器械设备的故障问题在核电厂运行中却非常的常见，由此可见核电厂的器械设备保养维护工作并未得到实际上的落实，究其原因就是核电厂内部不具备健全的设备保养制度。核电厂的器械设备类型多种多样，而且往往数量非常庞大，所以核电厂在开展器械设备保养检修工作时，还有可能会出现负责设备保养检修的工作人员不足的情况，这也导致设备保养工作无法的到实际上的落实，最终会导致核电厂的器械设备存在许多安全隐患，而且无法及时发现处理，严重影响了核电厂运行安全，甚至可能造成严重的安全问题，影响了核电厂的稳定性。

3.核电厂运行安全优化策略和常见问题解决对策分析

3.1 核电厂运行安全优化的策略分析

3.1.1 对设备运行稳定性进行优化

核电厂运行初期是内部设备最容易出现故障的阶段，因为这一阶段的核电厂内部设备往往处于试运行阶段，设备发生故障的概率明显高于其他阶段。除此之外，这一阶段的核电厂工作人员也处于设备的了解和逐渐掌握阶段，操作熟练度不足，这就容易导致操作出现失误，甚至最后造成严重影响，威胁着核电厂的运行安全。因此，想要保障核电厂的安全运行，核电企业就必须要在初期建设时对各种采购安装的设备的质量进行严格把关，然后在设备试运行期间对设备的养护等级进行划分，并根据设备的具体情况设置一系列安全检查风险管理工作，对设备运行可能产生的故障进行分析，研究出科学合理的预防措施，避免设备故障问题的出现。与此同时，在核电厂运行初期总结出的设备故障情况也并不全面，在运行过程中也会遇到或多或少的问题，所以在核电厂运行期间也要实时对设备故障情况进行检测和预防。例如，核电厂在进行设备更新时，由于设备的变化，导致设备故障更容易发生，面对这种情况时，核电厂可以结合核电厂运行初期出现的安全故障问题和运行期间出现的故障问题中总结出的处理经验，然后制定设备运行期间的检测和预防计划，比如对设备运行重点时期的设备情况进行检测，全面提升核电厂运行的稳定性。

3.1.2 提高工作人员专业操作行为

核电厂工作人员的操作行为对核电厂的稳定运行有很大的影响，如果工作人员操作行为不当就会造成严重的后果，正因如此，针对核电厂工作人员操作行为而制定科学合理的管理方案能够对工作人员的操作行为形成有效监管，从而提高核电厂运行稳定性。除此之外，核电厂还需要加强工作人员的能力培训，尤其是一线操作工作人员的专业技能培训，对一线操作工作人员来说，拥有一定的操作能力是非常重要的，同时在培训结束后也要根据培训情况制定相应的考核机制，然后根据考核结果来给予相应的奖励，以此来保障工作人员对工作的适应度。例如，核电厂可以定期开展核电厂安全防范的宣传培训，培养一线工作人员的安全防范意识，并且在培训结束后进行考核，考核达标的工作人员可以进行奖励，对考核不达标的工作人员可以进行强化培训，此外在初期的工作人员招聘时，也要对新员工进行一定的培训，然后培训结束后进行考核，考核通过再给予转正，以此来全面提升核电厂工作人员的安全意识与工作能力，保证核电厂运行的稳定性。

3.2 核电厂运行常见安全问题的解决措施分析

3.2.1 建立完善的核电厂应急体系

核电厂在实际运行时，经常会存在很多安全问题，这些安全问题出现后，核电厂必须马上采取措施，否则就可能导致安全问题不断加重，最终引发严重的安全事故，而核电厂应急体系是通过提前制定的应急预案，将核系统可能出现的安全问题的解决方案提前规划好，然后在核系统运行出现问题时及时的根据问题情况启动解决方案，防止安全问题恶化，因此建立完善的核电厂应急体系能够有效的提高核系统运行的稳定性，预防核系统出现失效的情况，保障了核电厂的稳定运行。除此之外，核电厂在建立应急体系时还要将核系统进行细化，针对不同种类的核系统的以及其容易出现的问题制定符合实际情况的核电厂应急体系，有效预防核电厂运行安全问题。例如，核电厂可以设置安全问题应急小组，而且小组成员必须是技术能力较强的工作人员，应急小组日常就是对核电厂运行中容易出现的风险的进行监察，并对可能存在的风险问题制定安全预案，一旦发现安全问题，应急小组就要紧急集结，然后快速的对安全问题进行分析并确认解决方案，针对安全问题启动安全预案，将安全问题遏制在摇篮中，保证核电厂运行的稳定性。

3.2.2 建立健全的安全监管制度

安全监管是核电厂安全管理工作中的重中之重，因此核电厂在实际运行中想要做好安全问题的防控，就必须建立健全的核电厂安全监管制度，以此来保障核电厂运行安全。核电厂想要建立健全的安全监管制度，就必须以原本的安全管理制度为基础，以核电安全相关的国家法律法规为核心，严格按照相关标准进行建立。首先，核电厂应该加强对每个运行环节的监督管理，对核电厂运行中工作人员操作出现的问题以及设备安全隐患问题进行实时监控，这样一来一旦发现安全问题，核电厂就可以马上对安全问题进行解决，保证核电厂安全运行；其次，核电厂还可以引进各种先进的管理经验和新兴科技，不断的完善核电厂安全管理制度，利用先进的管理经验对监管部门工作人员进行培训和强化，提高监管部门工作人员的能力素养，利用各种新兴科技对核电厂的各个环节随时进行监管，提高核电厂运行质量，有效预防核电厂运行安全问题。例如，核电厂可以在核系统容易出现安全问题的区域安装监测设备，一旦出现问题，监测设备就可以发出警报，提醒工作人员及时处理，也可以给部分操作设备安装安全系统，一旦工作人员操作出现失误，就可以及时的提醒工作人员注意，保证核电厂运行的稳定性。

3.2.3 实现核电厂设备规范化操作

当前大部分核电厂出现的安全问题大多数都是由于工作人员的操作失误或者对设备操作不当导致的，因此在核电厂实际运行时，要求工作人员规范操作核电厂设备是非常重要的。例如，核电厂可以对新入职的员工进行安全操作规范化培训，同时对新员工进行安全意识教育，让新员工认识到核电厂运行安全问题的重要性，在工作中更加认真谨慎；其次，核电厂可以将工作人员的规范化准则制作成核电厂安全操作手册，然后分发给每一位工作人员，以便工作人员时刻注意操作规范；还可以在核电厂内各个地区设置安全警示标语，如“安全第一是我们对待核能安全的基本原则”等，时刻提醒工作人员注意操作安全，在保证安全的情况下开展工作，降低核电厂运行安全问题的概率，保证核电厂运行安全。此外，核电厂还要注意器械设备的保养，因为加强设备的保养不仅能够有效降低器械设备使用的安全隐患，而且还能延长设备使用寿命，因此核电厂在实际运行时还要建立完善的设备保养制度，并培养优秀的设备保养人员，打造专业的设备保养团队，对核电厂的各项设备进行定期检查，尤其是在运行中损耗较大的设备，一定要定期养护和检查，一旦发现器械设备存在安全隐患或不符合安全生产标准的情况，就要及时的对设备进行维修或者更换，确保核系统正常运行，保证核电厂运行的稳定性。

结语：

综上所述，核能已经成为当前社会需要和经济发展的重要能源之一，随着核电需求和核电厂规模逐渐扩大，核电厂安全管理问题越发突出，相关部门应该充分认识到核电厂安全运行的重要性，将安全防护置于工作的首位，做好有效的核电安全应急预案，加大对核电厂安全事故的防控力度；还应定期维护核电设备，防止设备老化引起的安全问题，同时还应加强操作人员的专业素养，提高相关技术人员操作的专业性，定期对技术人员进行培训，增加安全意识，保证操作过程的安全性。另外，相关部门应严格按照规章和制度进行管理，强化核电厂运行过程中的监督工作，落实核电安全运行中的相关职责，进而避免核电厂运行过程中存在的安全问题，解决安全隐患，保证核电厂的平稳有序运行，在做好核电厂内部安全工作的同时，还应注重核电厂的废水处理，严格按照废水排放标准执行，保护核电厂周边的生态环境，进而为经济建设做出贡献。